(共15张PPT)
第十六章 电压 电阻
§16.2 串、并联电路中电压的规律
2022年课程标准 学习目标
会使用电压表,会使用电压表探究串、并联电路中电压的规律 1.能使用电压表探究串联电路电压和并联电路电压的关系。
2.掌握读取实验常用的电压表的读数,能根据电压表选择的量程来确定分度值,考查学生正确使用基本测量仪器的能力和读数能力
1.探究串联电池组两端电压与每节电池两端电压的关系:
把几节电池串联起来组成电池组,用电压表分别测量每节电池两端的电压,然后测量这个电池组两端的电压。它们之间有什么关系?
做一做
电池节数 各电池两端电压/V 串联电池组两端的电压/V
我们发现:电池和电池组两端电压的关系:________________________ ________________。
电池组两端的电压等于每
节电池电压之和
2.在只有一个小灯泡的电路中,电路闭合后,灯泡两端的电压与电源两端电压是相等的。如果增加一个小灯泡组成串联电路或者并联电路,各小灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系?说一说你的猜想和依据。
想一想
略
具体内容见实验报告《探究串联电路电压的规律》。
做一做
知识点1 串联电路中电压的规律
1.如图所示,一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的,若每个小彩灯上标注的正常工作电压是9 V,则应将______个小彩灯______(选填“串”或“并”)联接在家庭电路两端。测得通过第一个灯泡的电流为0.2 A,则通过第5个灯泡的电流为
_______A。
练一练
25
串
0.2
2.瑞瑞同学在物理实验操作时,对串联电路的电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行】
(1)按右图所示的电路图连接电路。
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压。
(3)在测L2两端的电压时,瑞瑞为了节省实验时间,
采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开
A接点,并改接到C接点上。
(4)测出AC间的电压。
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须________。
(2)用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?__________________ ________________________。
(3)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面的表格中。分析数据可以得出结论:串联电路总电压________(选填“等于”或“不等于”)各用电器两端的电压之和。
断开
AB两点间的电压UAB/V BC两点间的电压UBC/V AC两点间的电压UAC/V
1.4 2.4 3.8
不能,是因为电压
表的正、负接线柱接反了
等于
(4)这个实验在设计方案上还存在的不足之处是______________________ ________________________________________________________________________。
3.一个电动机工作时,要求电源电压是6 V。如果用干电池作电源,需要_____节______联起来。
他只做了一次实验,没
AB两点间的电压UAB/V BC两点间的电压UBC/V AC两点间的电压UAC/V
1.4 2.4 3.8
有进行多次测量,只凭一组实验数据得出的结论带有偶然性,不能得出
正确规律
4
串
具体内容见实验报告《探究并联电路电压的规律》。
做一做
知识点2 并联电路中电压的规律
1.如图所示,灯泡L1 比L2亮,电压表V2示数为6 V。下列说法正确的是( )
A.V1示数为6 V
B.V1示数大于6 V
C.V示数小于6 V
D.V示数大于6 V
练一练
A
2.在探究并联电路的电压规律时,小明连接了如图所示的电路,并以此测量了电源电压U、L1支路的电压U1和L2支路的电压U2,并且发现U1=U2=U,若要得到结论:并联电路中,各支路电压都等于电源电压,则下一步应进行的操作是( )
A.更换不同规格的灯泡,再做几次实验
B.将L1和L2的位置交换,再做几次实验
C.保持电源、灯泡不变,进行多次测量
D.改变电压表的量程,再做几次实验
A
3.为探究并联电路中电压的规律,实验室提供的器材有:干电池组(电压为3 V)、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯L1两端的电压。
如图所示
(2)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为_______V。根据这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律。你认为实验的不足之处是______________________________________________。纠正后得到
乙
并联电路中的电压规律:_____________________ __________________________。
2.6
应更换不同规格的灯泡,在并联电路中多次实验
并联电路电源两端的电
压与各支路两端的电压相等
重难点 串、并联电路电压的规律的应用
【典例1】如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.2 V,电压表V2的示数是3.8 V,则电压表V3的示数是_______;若用干电池做电源,需要_____节新干电池串联。
6 V
4
【典例2】电路如图甲所示,电源电压是12 V,闭合开关S后,电压表的示数如图乙所示,则灯L1两端的电压是_______V,灯L2两端的电压是_______V。
5.5
6.5
重难点拨 在串联电路中,U=U1+U2,在并联电路中,U=U1=U2。
先通过电流流向分析电路是串联还是并联电路,然后运用对应的电压规律求解。(共20张PPT)
第十六章 电压 电阻
§16.1 电压
2022年课程标准 学习目标
1.知道电压。 2.会使用电压表 1.知道电压的作用和单位,能正确连接电压表,能正确使用电压表进行测量和读数。
2.掌握电压表的读数,能正确选择量程和确定分度值,掌握正确使用基本测量仪器的能力和读数能力。
3.了解生活中常见的电压,有安全用电的意识
1.观察下列图片,通过对比看它们有什么相似之处。
想一想
知识点1 电压与电源
水路 电路
抽水机提供(水压)的装置 电源提供(电压)的装置
阀门(控制水流通断) 开关(控制电流通断)
水轮机(用水流工作) 电灯(用电流工作)
水管(输送水流) 导线(输送电流)
对比发现:要让一段电路中有电流,它的两端就必须有________,________是提供电压的装置。(均选填“电压”“电源”“电灯”或“开关”)
电压
结论 1.________是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
2.形成电流的条件:有电压;电路状态为________。
电源
电源
通路
2.酸甜多汁的水果串联起来足以点亮一排发光的二极管,水果在电路中起到的作用是( )
A.电源
B.用电器
C.导线
D.开关
练一练
A
3.关于电压与电源,下列说法不正确的是( )
A.手机电池的电压是3.7 V
B.电压使电路中形成电流,电源是提供电压的装置
C.只要有电源电路中就会获得持续电流
D.不同的电源提供的电压不同,使电路中形成的电流大小也不相同
C
1.观察电源铭牌上的参数,思考如图所示的几种电源,它们提供的电压一样吗?__________。
想一想
知识点2 电压的大小
不一样
2.电压通常用字母_____表示,它的单位是________,简称______,符号是_____。当电压较高时,常用________做单位,符号是______。当电压较低时,常用________做单位,符号是______。它们的换算关系 :1 kV=_______V,1 mV=_________V,1 μV=_________V。
填一填
U
伏特
伏
V
千伏
kV
毫伏
mV
103
10-3
10-6
3.阅读“小资料”,填写并熟记右边生活中常见的电压。
看一看
常见的电压/V
维持人体生物电流 约10-3
干电池 1.5
电子手表用氧化银电池 1.5
铅蓄电池 2
手机电池 3.7
家庭电路 220
无轨电车电源 550~600
闪电时云层间 可达106
人体安全电压 不高于36
一节干电池的电压:______V;
铅蓄电池的电压:_____V;
家庭电路的电压:_______V;
对人体安全的电压:_________V;
手机电池的电压:_______V。
1.5
2
220
不高于36
3.7
1.电压表的功能和结构。
(1)功能:电压表是测量________的工具,在电路中用符号_____表示。
(2)结构:
看一看
知识点3 电压的测量
两个量程:分别是________V和_________V。
调零旋钮:使用前电压表若指针不指零,则通过其进行调节。
接线柱:接线柱分别标有“-”“3”“15”标记,其中“-”接线柱为公共端,“3”“15”为正接线柱。电流从______接线柱流入,从______接线柱流出。(均选填“正”或“负”)
电压
0~3
0~15
正
负
2.电压表的连接。
(1)电压表________(选填“并联”或“串联”)在待测元件两端。
(2)“-”接线柱靠近电源的负极,另一个接线柱靠近电源的正极;若接反,指针________(选填“正向”或“反向”)偏转。
(3)所用量程的最大值必须大于被测电路两端的电压,可用________(选填“试触”或“估测”)法选择。
试触:先接触大量程,若指针偏转角度很小,则在小量程范围内,说明所测电压不高,再换用小量程。
并联
反向
试触
3.电压表的读数。
(1)用“-”和“3”接线柱时:
①量程:__________;
②分度值:________;
③示数:________。
(2)用“-”和“15”接线柱时:
①量程:__________;
②分度值:________;
③示数:________。
0~3 V
0.1 V
2.0 V
0~15 V
0.5 V
12.5 V
4.一只电压表有3 V和15 V两个量程,一次实验中用的是0~3 V量程,某同学按0~15 V量程的刻度盘读取的电压恰好是6.5 V,则实际测得的电压是( )
A.6.5 V B.2.5 V
C.1.3 V D.1.15 V
练一练
C
5.图甲所示是实验室常用电流表的表盘,小明在连接电路前发现指针偏转情况如图甲所示,接下来他应进行的操作是________;如图乙所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图乙所示,这个电池的电压是_______V,电池的正极是________(选填“锌片”或“铜片”)。
调零
0.5
铜片
6.如图所示是某同学用电压表测小灯泡L2两端电压的电路图,请指出图中的两处错误。
①________________;②__________________________。
电压表串联了
电压表正、负接线柱接反
重难点1 判断电压表的测量对象
【典例1】如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为4.5 V,灯L1两端的电压为2 V,则灯L2两端的电压为_______V,电压表的示数为_____V。
2.5
2
重难点拨 电压表接在电路中的两个接点将电路分成两部分,一部分含有电源,一部分不含电源。“去掉”(用手捂着)含电源的部分,再看电压表与哪部分构成闭合回路,那么电压表测的就是那部分的电压。如【典例1】中的图,可先将电路分成两部分(如下图),因此,可以判断出电压表测量的是灯L1两端的电压。
重难点2 电路中电压表与电流表的识别
【典例2】在如图所示的电路中,开关闭合后,会出现的后果是( )
A.电流表与电压表都被烧坏
B.电流表与电压表都不会被烧坏
C.只有电压表会被烧坏
D.只有电流表会被烧坏
D
【典例3】如图所示的电路中,当闭合开关S后,电阻R1、R2并联,电路正常工作,则甲表是________表,乙表是________表。若要使两电阻串联,开关S应________,甲表应是________表,乙表应是________表。
电压
电流
断开
电流
电压
重难点拨 电压表是与被测用电器并联的。电压表电阻很大,初中阶段可不必考虑通过电压表的电流,因而电压表接在电路中可相当于“断路”;如果电压表串联在电路中相当于直接测量电源电压。电流表是与被测用电器串联的,电流表电阻很小,初中阶段可忽略,因而电流表接在电路中可相当于“导线”。电流表并联在电路中会出现短路。(共19张PPT)
第十六章 电压 电阻 章节复习
一、电压
1.电压
(1)导体两端有电压,导体中才会产生________,而________是提供电压的装置。在国际单位制中,电压的单位是________,符号是_____。
(2)1 mV =_________V;1 V=_________kV。
2.认识电压表和电压表的读数
(1)如图所示,测量电路两端电压的仪表叫__________,电压表
在电路中的符号是____。
(2)电压表有2个量程,大量程为_________V,分度值是_______V;
小量程为________V,分度值是_______V。
电流
电源
伏特
V
10-3
10-3
电压表
0~15
0.5
0~3
0.1
3.电压表的使用规则
(1)要测量某部分电路两端的电压,必须把电压表跟这部分电路________起来,并使电流从______接线柱流入,从______接线柱流出。
(2)被测电压不要超过电压表的________,在预先不能估计被测电压的情况下,应使用______量程,并且要采用________的方法来判断被测电压是否合适。
并联
正
负
量程
大
试触
二、串、并联电路中电压的规律
1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压________,用公式表达:_____________。
之和
2.并联电路中,各支路两端电压________,而且________电源电压。用公式表达:_____________。
U=U1+U2
相等
等于
U=U1=U2
三、电阻
1.认识电阻
(1)电阻表示______________________的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越______。电阻是导体本身的一种________,不同的导体,电阻一般________。
(2)电阻用字母_____表示,电阻的国际单位是________,简称______,符号是_____,比较大的单位还有________(kΩ)、________(MΩ),1 Ω=_________kΩ=_________MΩ。
导体对电流阻碍作用
大
属性
不同
R
欧姆
欧
Ω
千欧
兆欧
10-3
10-6
2.影响电阻大小的因素
电阻是导体本身的一种属性,其大小与导体的________、________、____________、________有关,而与导体的________、________无关。关系如下:
(1)其他条件一定时,导体的长度越长,电阻越大;(2)其他条件一定时,导体的横截面积越大,电阻越小;(3)大多数金属温度越高,电阻越大;而玻璃温度越高,电阻越小。
材料
长度
横截面积
温度
电压
电流
3.半导体、超导现象
(1)半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的材料。如硅、锗等,特点是导电性能易受温度、光照等因素的影响,应用于二极管、三极管、集成电路等。
(2)超导现象:某些物质在温度很低时,电阻会变为零。应用于磁悬浮列车、电动机、输电线等,注意:电炉、电灯等发光发热的物体不能用超导材料。
四、变阻器
1.滑动变阻器的原理是_________________________________________ ____。
2.滑动变阻器在电路图中的符号是 。
3.使用滑动变阻器时,正确的连接方法是_________________________ ____;在闭合开关前,先要将滑动变阻器的滑片移到_____________。
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电
阻
“一上一下”串联接入电路
中
阻值最大处
1.如图所示,开关闭合时,两灯正常发光,下列说法正确的是( )
A.①②均为电压表
B.①为电压表,②为电流表
C.①②均为电流表
D.①为电流表,②为电压表
D
2.在如图所示的电路中,闭合开关S,发现两灯都不这,电流表的指针几乎指在零刻度线处,电压表的指针有明显偏转;对调灯L1和L2的位置,发现两表均无示数,则该电路中的故障可能是( )
A.灯L1断路
B.灯L2短路
C.灯L2断路
D.灯L1、L2都断路
C
3.小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断_____发生了断(开)路。
(1)接线时,开关应处于
________(选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现_______ (选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误。
断开
电池
L1
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电压表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说明理由:__________________________________________________________ ________________________。
小红的观点更具有普遍性,小红既选用了规格相同的小灯泡,也
小明实验记录:
小红实验记录:
实验次数 UAB/V UCD/V UEF/V
1 0.7 0.7 1.4
2 1.4 1.4 2.9
3 2.1 2.1 4.3
实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V
4 1.8 0.9 2.7
5 1.4 1.4 2.8
6 1.1 1.7 2.8
选用了规格不同的小灯泡
(4)对比两表,从小明的第_____次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压?__________(用图中字母表示)。
2
小明实验记录:
小红实验记录:
实验次数 UAB/V UCD/V UEF/V
1 0.7 0.7 1.4
2 1.4 1.4 2.9
3 2.1 2.1 4.3
实验次数 UAB/V UCD/V UAD/V
4 1.8 0.9 2.7
5 1.4 1.4 2.8
6 1.1 1.7 2.8
AE、DF
4.请根据图甲中给出的器材,按要求回答问题。
(1)请连接实物图,要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向B端移动时,小灯泡变暗。(导线不能交叉)
如图所示
(2)请根据所连接的实物图,在图乙中的框内画出对应的电路图。
如图所示
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该移到___ (选填“A”或“B ”)端。
(4)闭合开关后,要使小灯泡变亮,滑片P应向___ (选填“A”或“B ”)端移动,此过程中电流表的示数将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)若发现无论怎样移动滑片P,小灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,则原因可能是__________________________________;若发现无论怎样移动滑片P,小灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很亮,则原因可能是____________________________________; 若缓慢移动滑片P时,看到小灯泡忽亮忽灭,则原因可能是______________________。
甲
B
A
变大
滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
滑动变阻器接触不良
阅读下面的短文,回答问题。
电热膜
电热膜是一种新型的电热器件,如图1所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面,经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电
墨线,导电墨线两端与金属导线相连,形成网状结构,其内部结构如图2所示。
电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生,所以电热膜本身温度并不太高,不易氧化,使用寿命长。在制造电热膜时,会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象。导电墨线电阻随温度变化的关系如图3所示,这种温度特性的优点:它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度均匀。
(1)电热膜取暖器工作时,室内空气温度升高是通过__________方式增加空气内能的。
(2)如图2所示电热膜电路,导电墨线的连接方式是______联,正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB,则IA______IB(选填“<” “=”或“>”)。
热传递
并
<
(3)某根导电墨线的局部导电材料脱落,如图4 C部分,这根导电墨线的电阻________(选填“变大” “变小”或“不变”)。
(4)电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象,原因是导电墨线电阻随温度的升高而________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)导电墨线电阻随温度变化的关系如图3所示,这种温度特性的优点:它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象,这是电热丝所不具备的,它保证了电热膜各处的温度________。
变大
增大
均匀(共18张PPT)
第十六章 电压 电阻
§16.4 变阻器
2022年课程标准 学习目标
知道滑动变阻器的构造,能正确连接和使用滑动变阻器 1.知道滑动变阻器的构造。
2.能正确连接滑动变阻器。
3.利用滑动变阻器来改变电路中的电流、电压
通过前面的学习我们知道,改变电源电压可以改变灯泡的亮度。除此之外,你有什么办法在不改变电源两端电压的情况下,逐渐改变小灯泡的亮度?
实验:改变小灯泡的亮度。
1.实验器材:电池、小灯泡、铅笔芯、鳄鱼夹和导线。
做一做
知识点1 变阻器
2.实验步骤:
(1)将电池、小灯泡和导线连入电路中,用鳄鱼夹
a、b夹住一根铅笔芯,如图所示。
(2)改变b在铅笔芯上的位置,观察小灯泡的亮度变化。
3.实验现象:铅笔芯连入电路中越长,小灯泡越______(选填“亮”或“暗”) 。
4.现象分析:铅笔芯连入电路中越长,连入电路中的电阻越______,小灯泡越______。 即改变电路中的____________可以改变电路中的电流。
暗
大
暗
电阻大小
5.(物理与生活)如图,观察音响、台灯等电器上的旋钮,并尝试调节电位器,感受变阻器对用电器的作用。
看一看
6.(科学思维)如果想增大变阻器的变化范围,可以怎么做?怎样才能做到既节省空间,又便于操作?怎么设计?
答:增加长度。把电阻丝绕在管上。
7.认识变阻器
(1)观察变阻器结构:
特别提醒:“滑动变阻器的铭牌上标有“10 Ω 2 A”字样,其中“10 Ω”是指该变阻器的_______阻值为10 Ω;
“2 A”是指允许通过的________电流为2 A。
(2)原理:改变接入电路的电阻丝的________从而改变电阻的大小。
最大
最大
长度
(3)结构示意图和电路图符号:
(4)滑动变阻器的接法:
结构示意图
电路图符号
分析:连入电路中的电阻是AP段。滑片向左滑动,接入电阻丝长度变_____,阻值变_____;向右滑动,接入电阻丝长度变_____,阻值变_____。
短
小
长
大
分析:连入电路中的电阻是BP段。滑片向左滑动,接入电阻丝长度变______,阻值变______;向右滑动,接入电阻丝长度变______,阻值变______。
长
大
短
小
分析:所有电阻都连入了电路,相当于接入一个____________(选填“定值电阻”或“导线”)。
定值电阻
分析:金属杆接入电路,相当于接入一根________(选填“定值电阻”或“导线”)。
导线
8.认识电阻箱
电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图乙中电阻箱的读数是_______Ω。
162
结论 1.滑动变阻器的原理:改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路中电阻的大小。
2.滑动变阻器的符号: 。
9.如图甲所示为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;图乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡________(选填“串联”或“并联”),它是通
练一练
过改变接入电路中的电阻丝的________来改变其接入电路中的电阻。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用______________(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
串联
长度
镍铬合金丝
10.将两只滑动变阻器按如图所示的方式连接,如果把a、b两根导线接入电路中,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,则滑片放置的方式是( )
A.P1放在最右端,P2放在最右端
B.P1放在最左端,P2放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端
D.P1放在最左端,P2放在最右端
想一想
D
1.(物理与生活)(1)家里的用电器可以调节音量,台灯可以调节亮度,电热毯
想一想
知识点2 变阻器的应用
可以调节温度,是因为其中有一个变阻器,通常称为__________。
(2)如图,将A、B连入电路时,滑片顺时针滑动,电阻________。
(3)如图,将A、C连入电路时,滑片顺时针滑动,电阻________。
电位器
变小
不变
2.应用:油量表。
(1)油量表是用__________改造而成的。
(2)定值电阻在电路中的作用:______________________。
(3)油量表的“零刻度线”与电流表的“零刻度线”是否重合?为什么?
______________________________________________。
电流表
保护电路,防止短路
不重合,因为当油量为0时,电路中的电流不为0
重难点 滑动变阻器的使用
【典例1】如图所示是电视机的“音量”按钮原理图,它的实质是一个______________。若要使声音的响度变大,则应将滑片b向_____(选填“a”或“c”)方向滑动,此时电流________(选填“变大”或“变小”)。
滑动变阻器
a
变大
【典例2】如图所示是某大型电子地磅的电路图。当称重物时,在压力作用下滑片P向______端滑动,变阻器连入电路的阻值________,电流表(重量表)的示数将________。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
下
变小
变大
重难点拨 当滑动变阻器两个接线头接入电路后,要弄清楚变阻器中哪段导线上有电流通过,有电流通过的那段导线的电阻就是接入电路的电阻。滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的,接入电路长度变长,电阻变大,电路中的电流变小。反之,接入电路长度变短,电阻变小,电路中的电流变大。(共19张PPT)
第十六章 电压 电阻
§16.3 电阻
2022年课程标准 学习目标
1.通过实验,探究影响金属导体电阻的因素。 2.初步了解半导体和超导体的一些特点 1.知道电阻及其单位。
2.能通过实验,探究影响金属导体电阻的因素。
3.初步了解半导体和超导体的一些特点,了解其对人类生活和社会发展可能带来的影响
1.导线多是用铜做的,特别重要的电气设备的导线还要用昂贵的银来做。铁也是导体,既多又便宜,想想看,为什么不用铁来做导线呢?
想一想
知识点1 认识电阻
答:因为铜的导电性能比铁好得多,所以我们常用铜做导线,而不用铁。
2.小实验 :如图,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度。
(1)灯泡亮度________,说明不同导体对电流的阻碍作用________,这就是我们常说的________。
做一做
不同
(2)若小灯泡的亮度变化不明显时,可以在电路中接入一个__________(选填“电流表”或“电压表”)。
3.(科学思维)电阻的大小是看不见的,我们通过小灯泡的亮暗或电流表的示数来间接显示电阻的大小,这种研究方法我们称之为__________ (选填“等效法”或“转换法”)。
不同
电阻
电流表
转换法
4.导体的电阻
(1)定义:在物理学中,用电阻来表示导体对电流________作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越______。导体的电阻通常用字母_____表示。
(2)电阻的单位:_______,简称______,符号是_____。比它大的单位有_______(kΩ)、_______(MΩ)。换算关系:1 MΩ=_______kΩ=_______Ω。
(3)(科学家介绍)乔治·西蒙·欧姆,德国物理学家,他在物理学中的主要贡献是发现了欧姆定律,他还发现了电阻与导线的长度及横截面积的关系。为纪念他,电阻的单位以他的姓氏命名为“欧姆”。
填一填
阻碍
大
R
欧姆
欧
Ω
千欧
兆欧
103
106
5.电阻器
具有一定电阻值的元件叫做电阻器,也叫做____________,简称电阻,在电路图中用符号_______表示。
定值电阻
6.人的双手间在干燥时的电阻约为5 000 Ω=____________MΩ,人的双手间在潮湿时的电阻约为800 Ω,合_______kΩ,这说明人的双手间电阻的大小与________________程度有关。
7.如图所示,甲、乙是两把用不同金属制成的钥匙,将它们分别接入图中的A、B之间,闭合开关,发现当甲钥匙接入电路时,灯泡较亮。
练一练
可知甲、乙两把钥匙中电阻较大的是____ (选填“甲”或“乙”);当甲钥匙不接入电路时,其电阻________(选填“变小” “不变”或“变大”)。
5×10-3
0.8
潮湿(或干燥)
乙
不变
1.具体内容见实验报告《探究影响电阻大小的因素》。
做一做
知识点2 通过实验探究影响电阻大小的因素
2.在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小燕和小红两位同学做出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
练一练
实验室提供了4根电阻丝,规格和材料如下表所示。为了验证上述猜想,他们设计了如图1所示的实验电路。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)本实验是通过比较______________间接判断电阻大小的,这应用了__________的研究方法。
灯泡的亮度
转换法
(2)为了验证猜想②,应该选用编号为_____和_____两根电阻丝进行实验。这里应用的探究方法是______________。
(3)选用编号为A和D的两根电阻丝进行实验,可以验证猜想____(填序号)。
(4)选用编号为A和B的两根电阻丝进行实验,可以验证猜想____(填序号)。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
A
C
控制变量法
③
①
(5)分别将编号为A和B的两电阻丝接入电路中M、N两点间,电阻丝A接入时灯泡较亮。由此得到的结论:在材料、横截面积都一定时,______________________________。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
电阻丝的长度越长,电阻越大
(6)实验过程中,小燕、小红发现灯泡的亮度变化区分不明显。为了让实验效果更明显,他们通过讨论,选择了在电路中加入__________,通过观察________________也可以间接判断电阻大小。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
电流表
电流表的示数
(7)实验结束后,老师指导他们做了如图2所示的实验,将日光灯的灯丝接入电路,给灯丝缓慢加热,观察到电流表的示数逐渐变化。这一现象说明灯丝的电阻与________有关。
温度
阅读课本第66页材料,了解半导体与超导体。了解我国在科研层面做出的努力和成绩。认识超导研究对于人类生活和科技发展的意义,了解我国科学家在超导领域的成就、贡献以及地位。
1.半导体的导电性能介于________和__________之间,常见的半导体材料有______、______。
2.二极管就是用半导体制作的,它具有____________性。
3.外界因素对半导体的导电性能有很大影响,在生活中的应用有声控开关、光控开关等。
4.超导现象:在温度很低时,部分导体电阻变为_____的现象。
想一想
知识点3 半导体与超导体
导体
绝缘体
锗
硅
单向导电
0
5.硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导电能力______ (选填“强”或“弱”)。某些物质在温度很低时,电阻变为_____,这就是超导现象。
6.如下图是电子体温计,它是通过感温头中电流的大小来反映人的体温的。感温头是用半导体材料制成的,这是应用了半导体的( )
A.单向导电特性
B.良好的绝缘特性
C.电阻随压力变化而变化的特性
D.电阻随温度变化而变化的特性
练一练
弱
0
D
7.(物理与生活)现代生产生活中需要各种各样的材料,下列说法正确的是( )
A.超导体是一种电阻超级大的材料
B.橡胶、铝、塑料都是很好的绝缘材料
C.用半导体材料可以制成性能优良的输电导线
D.有些半导体材料对光比较敏感,可以用来制造光敏电阻
D
重难点 根据影响电阻大小的因素判断电阻的大小
【典例1】科学方法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。两个定值电阻,其中一个阻值为5 Ω,一个为10 Ω,粗细均匀。以下描述正确的是( )
A.如果这两个电阻的材料相同,则5 Ω的长度一定大于10 Ω的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则5 Ω的长度一定小于10 Ω的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积相同,则5 Ω的长度一定小于10 Ω的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5 Ω的横截面积一定小于10 Ω的横截面积
C
【典例2】A、B两根完全一样的导线,长度都是1 m。
(1)把A剪去一半,剩下的一半跟B相比,哪个电阻大?_____(填字母)。
(2)把A剩下的一半再拉长到1 m跟B相比,哪个电阻大?____(填字母)。
【典例3】甲、乙是由同种材料制成的两导体,甲、乙的横截面积及长度如图所示,电阻可能相等的是( )
B
A
A
重难点拨 影响电阻大小的因素有四个,即材料、长度、横截面积和温度。用控制变量法判断电阻的大小:明确研究的问题中有多少个物理量,搞清研究对象是哪个物理量。逐一研究这个物理量(研究对象)跟电阻的单一关系时,要使其他物理量保持不变,最后把这些单一关系综合起来考虑。